(57)【要約】【課題】高周波漏れ電流対策を施した漏電遮断器において、高周波漏れ電流に基づく零相変流器の異常過熱による零相変流器の絶縁劣化および検出巻線の断線の発生を防止することのできる漏電遮断器を提供する。【解決手段】高周波漏れ電流対策を施した漏電遮断器１において、零相変流器３にこれの温度を検出する温度検出器６１を設け、この温度検出器６１の検出温度と予め設定された設定温度とを比較し、検出温度が設定温度を超えたとき、引外し装置５に引外し信号を与える温度監視回路６により、漏電遮断器１を遮断して零相変流器３の異常過熱を防止する。【選択図】図１
2007323991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相の主回路導体と、この主回路導体を開閉する開閉部と、前記主回路導体の漏電電流を検出する零相変流器と、この零相変流器の検出巻線の出力から漏電の発生の有無を判定する漏電検出回路と、この漏電検出回路の漏電の発生を示す出力信号により前記開閉部を引外して主回路を遮断する引外し装置とを備えた漏電遮断器において、
前記零相変流器の温度を検出する温度検出器と、この温度検出器の検出温度と予め設定された設定温度とを比較し、検出温度が設定温度を超えたとき、前記引外し装置に引き外し信号を与える温度監視回路とを設けたことを特徴とする漏電遮断器。
【請求項２】
請求項１に記載の漏電遮断器において、前記温度監視回路が、検出温度が設定温度を超えたとき警報装置を作動させることを特徴とする漏電遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機、その他各種の負荷の接続された配電系統に発生する漏電または地絡事故を検出して波及を未然に防ぐための漏電遮断器、特に内蔵した漏電検出用の零相変流器を異常温度上昇から保護することが可能な漏電遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
漏電遮断器は一般に図５に示すように構成されている。
【０００３】
図５に示される漏電遮断器１は、電源側接続端子Ｒ，Ｓ，Ｔと負荷側接続端子Ｕ，Ｖ，Ｗとを接続する主回路導体１２と、この主回路導体１２を開閉する開閉部１１と、主回路導体１２の全相の導体が挿通され、主回路導体に流れる漏電電流または地絡事故電流を検出する零相変流器３と、この零相変流器３の検出巻線３１の検出電流を監視して漏電または地絡事故の有無を判定する漏電検出回路４と、この漏電検出回路４の漏電を示す検出信号により前記開閉部１１の開閉機構を引外して開閉部を遮断する引外し装置５を備えている。漏電検出回路４および引外し装置５の電源は主回路導体１２から取っている。
【０００４】
このような漏電遮断器１は、主回路導体１２に漏電または地絡事故により不平衡電流が流れると、零相変流器３の検出巻線３１から零相電流が検出され、この電流に比例した電圧が検出抵抗３２を介して漏電検出回路４に加わる。この検出電圧が予め設定された設定電圧より大きくなると、漏電判定回路４２から漏電等の発生を示す漏電検出信号が発生され、これを受けてトリガ回路４３から引外し装置５のサイリスタスイッチ５１にゲート信号が与えられる。これにより、サイリスタスイッチ５１がオンとなり、電磁引外し機構５２が作動し、開閉部１１は、開閉機構が引き外されて、遮断され、主回路導体１２に接続された給電回路および負荷を漏電また地絡事故から保護する。
【０００５】
このような漏電遮断器１が、インバータ８を介して駆動される誘導電動機９のようなインバータを備えた負荷への給電回路に接続された場合は、特許文献１に示されるように、インバータ８が高周波スイッチング動作を行うことにより、給電回路の浮遊容量を介して高周波の漏れ電流が発生し、これが主回路導体１２に流れ、零相変流器３によって検出される。そして、この高周波漏れ電流が設定値より大きくなると、判定回路４２によって漏電の発生が検出され漏電遮断器１の開閉部１１が漏電または地絡事故が発生していないにもかかわらず、負荷遮断がなされることになる。
【０００６】
このような不都合を解消するために、従来は、図５に示されるように漏電検出回路４の判定回路４２の入り口に低域フィルタ４１を設けて、判定回路へ流れる高周波漏れ電流を阻止し、高周波漏れ電流による不要な遮断動作が行われないようにしていた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０５−０１５０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような高周波漏れ電流対策を施した漏電遮断器を介してインバータを備えた負荷への給電回路に使用すれば、高周波漏れ電流による不要な遮断動作は防止することができるが、主回路導体１２に高周波電流が重畳して流れるため、零相変流器３の鉄心３３に大きな鉄損が生じ、そのために零相変流器３の温度が異常に上昇することがある。温度の異常上昇により零相変流器の検出巻線３１の絶縁が劣化したり、絶縁樹脂と巻線との熱膨張係数の相違による検出巻線が断線したりすることによって漏電検出機能が不能となり、漏電遮断器が機能しなくなるような不都合が生じる。
【０００８】
この発明は、このような高周波漏れ電流対策を施した漏電遮断器における不都合を解消して零相変流器の温度上昇による絶縁劣化および検出巻線の断線等の発生を防止することのできる漏電遮断器を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、３相の主回路導体と、この主回路導体を開閉する開閉部と、前記主回路導体の漏電電流を検出する零相変流器と、この零相変流器の検出巻線の出力から漏電の発生の有無を判定する漏電検出回路と、この漏電検出回路の漏電の発生を示す出力信号により前記開閉部を引外して主回路を遮断する引外し装置とを備えた漏電遮断器において、
前記零相変流器の温度を検出する温度検出器と、この温度検出器の検出温度と予め設定された設定温度とを比較し、検出温度が設定温度を超えたとき、前記引外し装置に引き外し信号を与える温度監視回路とを設けたことを特徴とする。
そして、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、温度監視回路が、検出温度が設定温度を超えたとき警報装置を作動させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、漏電遮断器の零相変流器の温度を検出する温度検出器とこの温度検出器の検出温度と予め設定された設定温度とを比較し、検出温度が設定温度を超えたとき監視出力を発生する温度監視回路とを設け、この温度監視回路の出力により、引外し装置を作動させて負荷回路を遮断したり、警報装置を作動させて警報を発するようにしたりしているので、零相変流器に高周波電流が流れて温度が異常に上昇したとき自動的に漏電遮断器を動作させたり、温度の異常上昇を警報信号に基づいて負荷の運転を停止させるなどして、零相変流器に流れる高周波電流による零相変流器の温度上昇を抑えることができるので、零相変流器の絶縁劣化および検出巻線の断線を防止することができる。そしてこれにより漏電遮断器の漏電検出機能が停止することを防ぐことができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下にこの発明の実施の形態を図に示す実施例に従って説明する。
【００１２】
図１は、この発明の実施例を示す漏電遮断器のブロック構成図である。この発明の漏電遮断器の基本的な構成は、図５に示す従来の漏電遮断器と同じであるので、同一要素は同一の符号で示し、その説明を省略する。
【００１３】
この発明の図１の漏電遮断器１が、図５の従来の漏電遮断器と異なるのは、零相変流器３の温度を検出するためにこの変流器３に新たに取り付けた温度検出器６１と、この温度検出器６１からの検出温度を監視し、検出温度が予め設定された設定温度を超えたとき出力信号を発生する温度判定回路６２とで構成された温度監視回路６を付加したところである。温度監視回路６の温度判定回路６２の出力信号は、漏電検出回路４の漏電判定回路４２の出力信号と並列にトリガ回路４３に加えられる。なお、前記温度検出器６１としては、サーミスタ、トランジスタ、ダイオードなどのほか、各種の温度センサを用いることができる。
【００１４】
このようなこの発明の漏電遮断器１を、インバータ８を介して駆動される誘導電動機９への給電回路に設置し、インバータ８の高速スイッチング動作に伴う高周波漏れ電流が給電回路の浮遊容量を介して漏電遮断器１の主回路導体１２に流れた場合、零相変流器３の鉄心３３にこの高周波電流に基づく磁束が形成されることにより、大きな鉄損が発生し、これにより零相変流器３が加熱されるため、その温度が上昇する。
【００１５】
このように温度の上昇した零相変流器３の温度が、温度検出器６１によって検出され、その大きさが温度判定回路６２において、予め設定された設定温度と比較され、設定温度を超えたときに異常温度であることを示す出力信号が発生される。この出力信号がトリガ回路４３に加わると、引外し装置５のサイリスタスイッチ５１にゲート信号が与えられるので、これがオンする。サイリスタスイッチ５１がオンすることによって引外し装置５の電磁引外し機構５２が作動され、開閉部１１の開閉機構を引き外し、これを開極させて主回路導体１２を遮断し、インバータ８、負荷９への給電を停止する。
【００１６】
これによって、インバータ８が動作を停止して、零相変流器３に流れる高周波漏れ電流が遮断されるので、零相変流器３の高周波電流による加熱がとまり、それ以上の危険な温度に上昇することはなく、零相変流器３の過熱による絶縁劣化および検出巻線の断線などが防止され、漏電遮断器１を高周波漏れ電流が生じる環境下で使用しても、高周波漏れ電流による異常過熱から保護することができる。
【００１７】
図２はこの発明の漏電遮断器１に使用する漏電検出回路４および温度監視回路６の具体的な第１の実施例を示す回路構成図である。
【００１８】
図２において、零相変流器３の検出巻線３１に接続された検出抵抗３２から零相電流に比例した電圧を取り出す。この電圧に含まれる高周波成分は、抵抗とコンデンサのＴ形回路からなる低域フィルタ４１で阻止され、低周波（商用周波）成分だけがオペアンプＯＰ１で構成された増幅回路４２−１を通してオペアンプＯＰ２で構成された第１の判定回路４２−２に加えられる。この判定回路でこの低周波（商用周波）の零相電流の検出信号が設定値Ｓ１と比較され、設定値Ｓ１より大きくなる期間だけ出力信号が発生され、この信号がトランジスタＴｒとコンデンサＣで構成された積分回路４２−３で積分される。この積分回路の積分値が第２の判定回路４２−４で第２の設定値Ｓ２と比較され、この設定値Ｓ２より大きくなったときトリガ回路４３−１が駆動される。トリガ回路４３−１は引外し装置５のサイリスタスイッチ５１のゲートにゲート信号を与える。
【００１９】
このように、漏電検出回路に低域フィルタ４１を用いることにより、高周波電流が阻止されるため、高周波の漏れ電流による誤動作が低減される。そして、２つの判定回路４２−２、４２−４と積分回路４２−３を用いることにより継続時間の短い単発的な漏電や地絡電流を擬似した電流による誤動作を防止することができる。
【００２０】
温度監視回路６における温度検出器として温度の変化に応じて抵抗値の変化する測温抵抗素子６１を用い、これを零相変流器３の鉄心等に貼り付けて、零相変流器３の温度を検出する。この測温抵抗素子６１と抵抗Ｒ６とによるポテンショメータにより、測温抵抗素子の温度による抵抗変化を電圧信号に変換して、オペアンプＯＰ４で構成された温度判定回路６２に加える。温度判定回路で、温度を示す電圧信号を設定温度を示す電圧Ｓ６と比較して、検出温度が設定温度Ｓ６を超えたときにトリガ回路４３−２が駆動される。このトリガ回路は、引外し装置５のサイリスタスイッチ５１のゲート回路に並列に接続される。
【００２１】
このように構成することによって、漏電または地絡の発生の際に漏電検出回路４によって引外し装置５を駆動して漏電遮断器１を遮断して、漏電または地絡から負荷および負荷への給電回路を保護し、そしてインバータ等によって発生される高周波漏れ電流になどによって漏電遮断器の零相変流器が加熱され異常に温度が上昇したとき温度監視回路６がこれを検知して、同様に引外し装置を駆動して漏電遮断器を遮断することができるので、漏電遮断器の零相変流器を異常過熱から保護することができる。
【００２２】
図３は、第２の実施例を示すものである。この実施例では、温度監視回路６の出力に温度警報装置７を接続している。この警報装置７の警報器７２には、警報ランプまたは警報ブザーなどを使用することができる。零相変流器３の温度が異常に上昇したとき温度監視回路６が動作してトリガ回路４３−２が駆動されると温度警報装置７のサイリスタスイッチ７１にゲート信号が与えられるので、これがオンして警報器７２を作動させることにより、警報ランプを点灯し、または警報ブザーを鳴動することによって異常温度が発生したことが報知される。これに基づいて、高周波漏れ電流の発生源であるインバーの運転を停止することによってそれ以上に零相変流器が過熱されることを防止することができる。
【００２３】
また、図４に、温度監視回路６によって、温度警報器７の警報ランプまたは警報ブザー７２を駆動する代わりに、警報継電器７３を駆動するようにした第３の実施例を示す。このように警報継電器７３を使用することによって、温度監視回路６の出力をリレーの接点により取り出すことができるので、制御装置の警報入力として簡単に取り込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施例を漏電遮断器を示すブロック構成図である。
【図２】この発明による漏電遮断器の内部回路の第１の実施例を示す回路構成図である。
【図３】この発明による漏電遮断器の内部回路の第２の実施例を示す回路構成図である。
【図４】この発明による漏電遮断器の内部回路の第３の実施例を示す回路構成図である。
【図５】従来の漏電遮断器を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ：漏電遮断器
１１  ：開閉部
１２  ：主回路導体
３    ：零相変流器
３１  ：検出巻線
４    ：漏電検出回路
４１  ：低域フィルタ
５    ：引はずし装置
６    ：温度監視回路
６１  ：温度検出器
６２  ：温度判定回路
７    ：温度警報装置
８    ：インバータ
９    ：誘導電動機
【図１】
2007323991.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007323991.tif 000006
【図５】
2007323991.tif 000007